稀土掺杂固体发光材料的光谱分析

光谱分析是评价稀土发光材料光谱性质的主要依据,Judd-Ofelt(J-O)理论是光谱分析的基础。详述了采用J-O模型拟合三个强度参量和估算一些重要辐射参量的操作细节,讨论了相关公式的合理应用,总结了计算中误差的主要来源,并推荐了一种通过低温实验获得较可靠光谱参量的途径。建议采用透射光谱数据计算实验跃迁振子强度,吸收系数和吸收截面的计算应该扣除光反射、散射和基质本身吸收的影响,平均波数和平均波长的取值须考虑线形因子。并建议通过发射光谱的实测线形计算各波长的发射截面。由于J-O模型涉及许多近似和假设,计算结果误差较大,可能导致结果不可靠。通过分析指出,采用低温下测得的能级寿命和荧光分支比进行相关参量的估算可获得较可靠、较有意义的结果。     

稀土纳米发光材料研究进展

稀土纳米发光材料明显不同于体相发光材料的特性已经成为近年来的热点研究课题,为了更好地探索其特性,综述了稀土纳米发光材料的研究进展,特别是掺杂Eu³⁺和Tb³⁺离子的稀土纳米发光材料。首先,归纳总结了稀土纳米发光粒子不同于体相材料的光谱特性,如电荷迁移带的红移、发射峰谱线的宽化、猝灭浓度的升高、荧光寿命和量子效率的改变等等;其次,概述了一维稀土纳米发光材料的制备与光谱性质,介绍了二维稀土纳米发光薄膜的图案化和介孔模板组装;最后,对其未来的发展趋势进行了展望。     

稀土三元配合物粉末和凝胶共发光效应的光声光谱研究

合成了Eu（TTA）3·Phen和Eu0.8Y0.2（TTA）3·Phen固体配合物微晶粉末及其掺杂的SiO2凝胶样品。在300－800nm测定并解释了其光声光谱。在配体吸收处，Eu0.8Y0.2（TTA）3·Phen的光声强度低于Eu（TTA）3·Phen的光声强度；而对于配合物掺杂的凝胶样品，则情况相反。Y^3+的引入改变了配合物的弛豫过程，且配合物在粉末和凝胶状态下，弛豫历程不尽相同。结合荧光光谱研究了标题化合物的发光特性，并建立了能量传递模型。     

稀土三元配合物粉末和凝胶共发光效应的光声光谱研究

合成了Eu(TTA) 3 ·Phen和Eu0 .8Y0 .2 (TTA) 3 ·Phen固体配合物微晶粉末及其掺杂的SiO2 凝胶样品 .在30 0～ 80 0nm测定并解释了其光声光谱 .在配体吸收处 ,Eu0 .8Y0 .2 (TTA) 3 ·Phen的光声强度低于Eu(TTA) 3 ·Phen的光声强度 ;而对于配合物掺杂的凝胶样品 ,则情况相反 .Y3 + 的引入改变了配合物的弛豫过程 ,且配合物在粉末和凝胶状态下 ,弛豫历程不尽相同 .结合荧光光谱研究了标题化合物的发光特性 ,并建立了能量传递模型 .     

稀土离子的上转换发光及研究进展

稀土离子的上转换发光由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛的重视，本文总结了稀土离子中常见的几种不同的发光机制，分析了几种常见稀土离子在不同的泵浦方式下的发光方式，讨论了稀土离子上转换发光对基质成分的依赖性及其研究进展，并对稀土离子上转换发光的研究及应用进行了展望。     

稀土配合物掺杂凝胶的原位光声光谱研究及其共发光效应

采用溶胶-凝胶方法,制备了Ln(Sal)₃·H₂O(Ln3+∶La3+, Nd3+, Tb3+; Sal: 水杨酸) 稀土配合物掺杂的二氧化硅凝胶样品。首次采用光声光谱对稀土配合物在凝胶中的形成进行研究。结果表明,经110 ℃热处理后,Tb3+, La3+和Nd3+配合物掺杂的凝胶样品在配体吸收处的光声强度依次明显增强;而对仅在室温陈化、干燥的湿凝胶样品,其配体吸收处的光声强度几乎完全相同。研究发现,未经适当的热处理过程凝胶样品中稀土配合物尚不能形成。结合荧光光谱,分析了凝胶中稀土离子配位环境的变化和稀土配合物的形成。首次发现了稀土芳香羧酸配合物掺杂凝胶的共发光效应,考察Tb_0.8Gd_0.2(Sal)₃·H₂O和Tb_0.8Nd_0.2(Sal)₃·H₂O配合物掺杂的凝胶样品,发现Gd3+离子的引入了增强了凝胶样品中Tb3+的发光效率,而Nd3+离子的引入明显减弱了凝胶中Tb3+的发光,并对共发光效应可能的机理进行了讨论。     

稀土离子的上转换发光及研究进展

稀土离子的上转换发光由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛的重视,本文总结了稀土离子中常见的几种不同的发光机制,分析了几种常见稀土离子在不同的泵浦方式下的发光方式,讨论了稀土离子上转换发光对基质成分的依赖性及其研究进展,并对稀土离子上转换发光的研究及应用进行了展望。     

稀土发光材料应用领域的新进展

探讨了稀土发光材料在各应用领域的作用机理、研制开发及科技进展 ,并指出了它广阔的发展前景     

稀土离子激活长余辉发光材料的最新研究进展

长余辉发光材料是一种新型储能材料。评述了基质组成和制备技术对长余辉发光材料发光特性的影响;介绍了黄绿光、蓝光和红光长余辉材料的最新研究进展和获得长余辉发光的关键因素,即结构缺陷形成的陷阱态和稀土掺杂的作用,并对长余辉发光材料今后的研究和应用做出了展望。     

双核稀土配合物的合成表征及其光学性能(英文)

合成了一种新的双β二酮配体1,4-二苯甲酰乙酰苯(TDAP),并成功合成了它的两个双核稀土配合物Eu2(TDAP)3·(H2O)2和Tb2(TDAP)3·(H2O)6。通过元素分析、红外光谱、紫外可见光谱和荧光光谱对配合物进行了表征与性能研究。荧光分析表明,在紫外灯下配体本身就发出蓝紫色荧光,通过对配体TDAP的磷光光谱分析计算得到了配体的平均三重态能级。配合物Eu2(TDAP)3·(H2O)2的发射光谱分析表明,配体自身的发射几乎完全被淬灭,能量成功传递给了中心离子,因此配合物发出了明显的特征峰,主发射峰为Eu3+的5D0-7F2发射。由荧光分析知,配合物Eu2(TDAP)3·(H2O)2的激发光谱与配体发射光谱的重叠,这验证了配体TDAP对于Eu3+能量传递的有效性。此外,还详细分析了两种配合物的能量传递过程及发光机理,配合物Tb2(TDAP)3·(H2O)6几乎不发光,这是因为配体的三重态能级与Tb3+的最低激发态能级不匹配。合成的配合物Eu2(TDAP)3·(H2O)2有很强荧光,是一种有效的红色发光材料。     

热释光和光释光发光谱的测量

介绍了自行研制的计算机化热释光和光释光三维光谱测量装置的系统结构及其工作原理.在计算机的控制下,通过精密加热器或激发光源以热激发或光激发的方式使样品发光.从样品发出的光经过光路和光栅分光系统后,形成光谱,被高灵敏度的CCD采集,再将光谱图像模拟信号变为可以直接用计算机进行数据处理的数据信号.波长范围200~800nm,波长分辨率优于2nm,人机界面友好,操作方便.利用热释光和光释光三维光谱测量装置测量了SrSO₄:Eu(0.1%,摩尔分数)和CaSO₄:Eu(0.1%,摩尔分数)的光释光发光谱和热释光发光谱,得到SrSO₄:Eu的光释光发光波长与热释光发光波长均为375nm,而CaSO₄:Eu的光释光发光波长与热释光发光波长均为385nm,说明热释光和光释光具有相同的发光中心,均来自于Eu²⁺的能级跃迁.同时在CaSO₄:Eu的热释光发光谱中还观察到了Eu³⁺的发光.与二维发光曲线相比较,通过对三维热释光和光释光发光谱的研究,可以得到更丰富的信息,这有助于对热释光和光释光发光机制进行更深入的研究.     

Er玻璃近红外区上转换发肖的研究

研究了Er,Yb共掺磷酸盐玻璃的上转换发光.对于在800nm附近的近红外发光进行了分析,认为该发光带是由于三种跃迁引起的,除了常见的4F9/2→4I15/2跃迁以外,还存在着     

Mechanism of Crystal Phosphor Luminescence

An experimental method has been developed for determining the mechanism of luminescence of crystals by the changes arising in the intensity of a burst of their luminescence under the action of a constant electric field. An example of determining the mechanism of luminescence of AgBr crystals and AgBr_0.95 and AgBr_0.60Cl_0.40 solid solutions by the method proposed is presented. We were the first to establish that the low-temperature photoluminescence of AgBr_0.95I_0.05 in the band with _max = 540 nm proceeds by the Schone–Klasens recombination mechanism. It has also been established that the longwave luminescence of AgBr, AgBr_0.95I_0.05, and AgBr_0.60Cl_0.40 in the band with _max = 630 nm arises as a result of the recombination of electrons localized on a luminescence center with free holes.     

阳离子对Er3+掺杂硼酸盐玻璃结构和发光特性的影响

针对Si/Al掺杂量增大使BaO-(1-x)SiO₂-xAl₂O₃-B₂O₃-0.005Er³⁺(x=0,0.5,1,摩尔分数)玻璃样品的1 540 nm红外发光和540 nm上转换发光强度呈现相反的变化趋势,讨论了阳离子掺杂对稀土离子周边对称性和电负性变化与荧光行为的内在关系。红外傅里叶透射光谱显示,不同掺杂浓度下样品的最大声子能量没有明显变化,说明光谱随掺杂浓度的变化与玻璃体系的最大声子能量无关。根据Judd-Ofelt理论计算了⁴I_13/2和⁴S_3/2能级的光学参数,通过比较两能级的跃迁几率(A)、寿命(τ)、荧光分支比(β)和受激发射截面(σ)等光学参数,发现⁴I_13/2能级和⁴S_3/2能级的相关参数呈现相反的趋势。最后测试了样品⁴I_13/2能级下1 540 nm的寿命,进一步从电负性角度考虑了样品的发光效率。理论计算和实验结果相符。     

基于AAO的CuCl2纳米花瓣状薄膜的发光特性研究

利用直接沉积法在多孔阳极氧化铝（AAO）材料表面沉积CuCl22H2O水溶液制备纳米花状薄膜,并利用场发射扫描电镜对其形貌进行表征,结合X射线光电子能谱等技术鉴定其成分,结果表明纳米花状薄膜为CuCl2。在室温条件下,测量了样品的光致发光光谱特性,观察到表面有纳米花状CuCl2薄膜的AAO,其激发中心在290 nm,发射中心在415 nm,与基底AAO位置完全相同,但发光强度从127 cd提高到183 cd;对比宏观CuCl2粉末、AAO薄膜的激发和发射光谱,分析认为生长有纳米花状CuCl2的AAO薄膜发光强度提高的原因是该层表面的纳米结构形貌。     

GaN薄膜的蓝光和红光发射机理研究

由于生长工艺的不完善，非掺杂GaN薄膜中通常存在未知的杂质和缺陷，产生与这些未知杂质和缺陷能级相关的发光。报道了非掺杂GaN薄膜的692nm红色发光．并研究了非掺杂GaN薄膜的蓝、红色发光的发射机理；利用作者提出的吸收归一化光致发光激发光谱，直接测量出了非掺杂GaN薄膜的蓝、红色发光的初始态能级，确定蓝色发光为施主-价带跃迁复合，而红色发光为施主-受主跃迁复合；给出了黄、蓝、红光的发射模型。所取得的结果对于确定未知杂质和缺陷的种类具有重要的参考价值。     

Influence of Oxygen Vacancies on the Luminescence Spectra of Y2O3 Thin Films

Luminescence spectra of Y₂O₃ thin films annealed in air and in vacuum are investigated. It is established that the presence of oxygen vacancies leads to a decrease in the intensity of the luminescence band with a maximum at 3.4 eV (related to emission of selflocalized Frenkel excitons describing the excited state of a molecular ion (YO₆)^9–) and of the luminescence band with a maximum at 2.9 eV (related to the anion sublattice). It is revealed that the oxygen vacancies also lead to a decrease in the luminescence intensity in the 2.60, 2.35, 2.10. 1.90, and 1.70 eV bands that are related to radiative recombination in the donor–acceptor Y³⁺–O^2– pairs. The donor–acceptor distances are calculated.     

Luminescence spectroscopy of Eu3+ and Mn2+ ions in MgGa2O4 spinel

Photoluminescence and excitation spectra of the spinel-type MgGa₂O₄ with 0.5 mol. % Mn²⁺ ions and Eu³⁺ content from 0 to 8 mol. % have been investigated in this work at room temperature. Polycrystalline samples were synthesized via high-temperature solid-state reaction method. Photoluminescence spectra of all samples exhibit host emission presented by a broad “blue” band peaking ∼430 nm, which consists of at least three elementary bands that correspond to different host defects. Excitation of the host luminescence showed the broad band with a maximum at 360 nm. Characteristic bands of d–d transitions of Mn²⁺ ions and f–f transitions of Eu³⁺ ions together with charge-transfer bands (CTB) of these ions were also found on the excitation spectra. Mn²⁺ and Eu³⁺ co-doped samples emit in green and red spectral regions. Mn²⁺ ions are responsible for the green emission band at 505 nm (⁴Т₁→⁶А₁ transition). The studies of photoluminescence spectra of activated samples with different Eu³⁺ ions content show characteristic f–f luminesecence of Eu³⁺ ions. The maximum of Eu³⁺ emission was found at 618 nm (⁵D₀→⁷F₂) and optimal concentration of activator ions was around 4 mol. %.     

Absorption and Luminescence Spectra of Tetra (3-Pyridyl)Porphyrazine: A Convergent Spectroscopic Method for the Elucidation of Association Reactions in Solution

Tetra(3-pyridyl)porphyrazine is soluble in trifluoroethanol yielding intense blue solutions. The electronic spectra exhibit the characteristic Soret and Q bands around 330 and 610 nm, respectively; however, the absorption profile is strongly dependent on the concentration, reflecting the occurrence of an association process. The system has been elucidated by solving the equilibrium and the absorbance-concentration equations for all the wavelengths in the spectral range, according to a variational procedure. In this way the consistent spectra of the individual species have been generated. The study has also been extended to the luminescence properties of the porphyrazine molecule, and discussed in terms of the ground state association and the exciplex formation involving the monomeric species.